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Questão 101 de vestibular, ENEM 2024

Prova: ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 5 – Amarelo – Reaplicação/PPL, 2024

Enunciado

Aquecedores elétricos utilizam resistência de fio, suportando uma corrente máxima dimensionada pelo fabricante. O dimensionamento original do circuito elétrico de um aquecedor, esquematizado na figura, foi utilizado para provocar a elevação de temperatura em um volume de água, durante um determinado intervalo de tempo.

Trecho original com figura, tabela ou fórmula da questão 101 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 5 – Amarelo – Reaplicação/PPL.

Caso se pretenda utilizar uma tensão de 250 V, o circuito precisará ser redimensionado, para garantir o correto funcionamento do aquecedor. A corrente deve ser mantida, considerando-se o aquecimento do mesmo volume de água, à mesma temperatura, durante o mesmo intervalo de tempo.

Nesse redimensionamento, deve-se acrescentar ao circuito um resistor de

A)
22,5 Ω em paralelo.
B)
22,5 Ω em série.
C)
71,1 Ω em paralelo.
D)
71,1 Ω em série.
E)
101,1 Ω em paralelo.
Ver resposta correta e explicação

Alternativa correta: B

22,5 Ω em série.

Por quê: Pela figura inicial, a resistência do aquecedor é de 40 ohms e é percorrida por uma corrente de 4 A, o que indica que a tensão original é de 160 V (V = 40 x 4). Como a nova tensão é de 250 V e a potência dissipada deve ser mantida constante para aquecer o mesmo volume de água, a resistência total do novo circuito precisa ser de R' = V'^2 / P = 250^2 / 2560 = 24,4 ohms. Como a resistência equivalente deve ser menor que a original para manter a mesma potência com maior tensão (ou para que a corrente e a potência sejam mantidas por meio de associação), deve-se associar um resistor em série de modo que a resistência total seja de 62,5 ohms (V/i = 250/4), exigindo um acréscimo de 22,5 ohms em série.

Explicação sugerida por IA; confira o gabarito oficial da prova.

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